用于評價機油對超級爆震影響的試驗裝置及測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機燃燒技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于評價機油對超級爆震影響的試驗裝置及測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]增壓小排量是實現(xiàn)汽油機節(jié)能減排的一條重要途徑。然而隨著燃燒室內(nèi)能量密度的提高，在汽油機低轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷工況下，容易出現(xiàn)一種名為超級爆震的非正常燃燒現(xiàn)象，目前已成為汽油機進(jìn)一步發(fā)展的主要技術(shù)障礙。超級爆震在火花點火前發(fā)生早燃，最大爆發(fā)壓力極高，并伴有巨幅壓力振蕩，對發(fā)動機危害極大，現(xiàn)已成為汽油機領(lǐng)域的研究熱點。
[0003]抑制超級爆震的一條重要途徑是杜絕早燃。目前普遍認(rèn)為竄入燃燒室內(nèi)的機油液滴是誘發(fā)早燃的主要原因之一。燃燒室壁面的機油油膜被碰壁的燃油噴霧稀釋，粘性降低并聚集在活塞環(huán)岸間隙中，當(dāng)活塞運行到上止點附近時，機油與燃油的混合物在慣性力的作用下竄入燃燒室中，在適當(dāng)?shù)膲毫蜏囟葪l件下首先自燃，并點燃周圍混合氣誘發(fā)早燃，繼而導(dǎo)致超級爆震。因而，機油的成分和物理化學(xué)性質(zhì)對超級爆震的發(fā)生頻次有著重要影響。
[0004]目前，超級爆震試驗大多將機油作為潤滑油，將發(fā)動機運行一段時間(通常是Ih)，記錄超級爆震發(fā)生頻次，據(jù)此來研究不同機油對超級爆震的影響。這種檢測往往耗時較長，而且由于機油液滴竄入燃燒室的途徑并不唯一，具有一定的隨機性，導(dǎo)致試驗結(jié)果盡管具有統(tǒng)計意義，卻無法對氣缸內(nèi)的具體燃燒過程進(jìn)行直接研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種用于評價機油對超級爆震影響的試驗裝置及測試方法，能夠減少試驗時間，而且能夠研究機油竄入對缸內(nèi)燃燒的直接影響。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種用于評價機油對超級爆震影響的試驗裝置，包括缸體、缸蓋、進(jìn)氣管路、排氣管路、電子控制單元ECU和缸壓傳感器；
[0009]所述缸體內(nèi)設(shè)有活塞，所述缸蓋上設(shè)置有進(jìn)氣門、排氣門、火花塞和機油噴油器，所述進(jìn)氣門連接所述進(jìn)氣管路，所述排氣門連接所述排氣管路，在所述進(jìn)氣管路的進(jìn)氣方向上依次設(shè)有進(jìn)氣控溫穩(wěn)壓腔、節(jié)氣門、汽油噴油器，所述電子控制單元ECU用于對所述機油噴油器的噴油進(jìn)行控制，所述缸壓傳感器用于檢測所述缸體內(nèi)的壓力信息。
[0010]優(yōu)選地，還包括與所述缸壓傳感器連接的計算機，所述計算機用于對所述缸壓傳感器檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0011]優(yōu)選地，所述缸壓傳感器設(shè)置在所述缸蓋上。
[0012]優(yōu)選地，所述排氣管路上還設(shè)有尾氣分析儀。
[0013]優(yōu)選地，所述活塞的壓縮比為10-18。
[0014]優(yōu)選地，所述活塞為鋼制活塞。
[0015]優(yōu)選地，所述汽油噴油器設(shè)置在所述進(jìn)氣門的門口。
[0016]優(yōu)選地，所述活塞由測功機帶動運轉(zhuǎn)。
[0017]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種超級爆震的測試方法，通過上述的用于評價機油對超級爆震影響的試驗裝置實現(xiàn)，所述測試方法包括:
[0018]S1:通過所述進(jìn)氣控溫穩(wěn)壓腔、所述節(jié)氣門以及所述汽油噴油器控制所述活塞壓縮至上止點時缸體內(nèi)混合氣的熱力學(xué)狀態(tài)；
[0019]S2:所述電子控制單元ECU控制所述機油噴油器按照預(yù)設(shè)的噴油策略向所述缸體內(nèi)噴射機油；
[0020]S3:通過所述缸壓傳感器采集所述缸體內(nèi)的壓力變化，提取放熱率特征與壓力震蕩信息，判斷缸體內(nèi)早燃時刻與超級爆震強度；
[0021]S4:改變所述機油噴油器所噴射的機油的種類，重復(fù)上述步驟，對比不同種類機油對超級爆震的影響。
[0022]優(yōu)選地，還包括:通過尾氣分析儀反饋缸內(nèi)混合氣體的空燃比信息。
[0023](三)有益效果
[0024]本發(fā)明實施方式提供的用于評價機油對超級爆震影響的試驗裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)缸體內(nèi)氣體的穩(wěn)定早燃，引發(fā)穩(wěn)定的超級爆震，因此能夠獲取大量的超級爆震試驗樣本，不僅能夠節(jié)省試驗時間，而且能夠研究機油竄入對缸內(nèi)燃燒的直接影響。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明實施方式提供的一種用于評價機油對超級爆震影響的試驗裝置的示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明實施方式提供的一種超級爆震的測試方法的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0028]本發(fā)明實施方式提供了一種用于評價機油對超級爆震影響的試驗裝置的示意圖，該試驗裝置包括缸體、缸蓋、進(jìn)氣管路、排氣管路、電子控制單元ECU和缸壓傳感器；
[0029]所述缸體內(nèi)設(shè)有活塞，所述缸蓋上設(shè)置有進(jìn)氣門、排氣門、火花塞和機油噴油器，所述進(jìn)氣門連接所述進(jìn)氣管路，所述排氣門連接所述排氣管路，在所述進(jìn)氣管路的進(jìn)氣方向上依次設(shè)有進(jìn)氣控溫穩(wěn)壓腔、節(jié)氣門、汽油噴油器，所述電子控制單元ECU用于對所述機油噴油器的噴油進(jìn)行控制，所述缸壓傳感器用于檢測所述缸體內(nèi)的壓力信息。
[0030]本發(fā)明實施方式提供的用于評價機油對超級爆震影響的試驗裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)缸體內(nèi)氣體的穩(wěn)定早燃，引發(fā)穩(wěn)定的超級爆震，因此能夠獲取大量的超級爆震試驗樣本，不僅能夠節(jié)省試驗時間，而且能夠研究機油竄入對缸內(nèi)燃燒的直接影響。
[0031 ]參見圖1，圖1是本發(fā)明實施方式提供的一種用于評價機油對超級爆震影響的試驗裝置的示意圖，該試驗裝置包括缸體、缸蓋、電子控制單元ECU;
[0032]缸體內(nèi)設(shè)有活塞8，缸蓋上設(shè)置有進(jìn)氣門3、排氣門7，進(jìn)氣門3和排氣門7分別對應(yīng)連接有進(jìn)氣管路2和排氣管路6，在進(jìn)氣管路2的進(jìn)氣方向上依次設(shè)有進(jìn)氣控溫穩(wěn)壓腔、節(jié)氣門、汽油噴油器I，在排氣管路6上設(shè)有尾氣分析儀，缸蓋上還設(shè)有缸壓傳感器、火花塞5、機油噴油器4，電子控制單元ECU用于對機油噴油器4的噴油進(jìn)行控制，可自由實現(xiàn)設(shè)定的機油噴射策略；
[0033]其中，汽油噴油器I可以為PFI(進(jìn)氣道燃油噴射)噴油器，機油噴油器4可以為DI(缸內(nèi)直噴)噴油器，活塞8為高壓縮比活塞，壓縮比為10-18，進(jìn)氣控溫穩(wěn)壓腔的進(jìn)氣控溫范圍可以為300K-400K，控壓范圍可以為0.05-0.3MPa，為產(chǎn)生超級爆震提供條件，活塞8可以為鋼制活塞，強度高，不會在高強度頻繁的超級爆震影響下?lián)p壞，優(yōu)選地，活塞8的頂部為平頂狀，可以降低缸蓋的厚度，汽油噴油器I可以安裝在進(jìn)氣門3的門口，活塞8通過連桿、曲軸等由測功機帶動運轉(zhuǎn)。
[0034]優(yōu)選地，上述的試驗裝置還包括與所述缸壓傳感器連接的計算機，所述計算機用于對所述缸壓傳感器檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0035]本發(fā)明實施方式提供的用于評價機油對超級爆震影響的試驗裝置，通過進(jìn)氣控溫穩(wěn)壓腔、節(jié)氣門以及噴油